گامی در مسیر تولید اقتصادی سوخت های تجدیدپذیر طراحی نانوفتوکاتالیست پیشرفته روی لایه های نازک گرافیتی خبرگزاری نفت و گاز: پژوهشگران کشورمان در یک مطالعه بین المللی موفق به طراحی یک فتوکاتالیست نانویی پیشرفته از جنس نانوذرات سولفیدی با آنتروپی بالا روی لایه های نازک گرافیتی شدند. این ترکیب نانویی با تشکیل تعامل الکترونیکی چندفلزی و ساختار آمورف-کریستالی، بازده تبدیل CO2 به متان و سینگاز را به طرز شایان توجهی افزایش داده است. محققان کشورمان در یک مطالعه بین المللی موفق به طراحی یک فتوکاتالیست نانویی پیشرفته از جنس نانوذرات سولفیدی با آنتروپی بالا (CoFeNiMnCu)S۲ روی لایه های نازک گرافیتی g-C۳N۴ شده اند. این ترکیب نانویی با بوجودآوردن تعامل الکترونیکی چندفلزی و ساختار آمورف–کریستالی، بازده تبدیل CO۲ به متان و سینگاز را به طرز قابل ملاحظه ای افزایش داده است. نانوذرات HEMS علاوه بر تسهیل جذب CO۲ و انتقال بار الکتریکی، ثبات طولانی مدت فتوکاتالیست را تضمین می کنند و امکان استفاده پایدار و اقتصادی از این فنآوری برای تولید سوخت های تجدیدپذیر را فراهم می آورند. به گزارش خبرگزاری نفت و گاز به نقل از ایسنا، با افزایش نگرانی ها در رابطه با تغییرات اقلیمی و بحران انرژی، محققان به دنبال یافتن شیوه های پایدار برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت های پرارزش هستند. یکی از مؤثرترین رویکردها، استفاده از انرژی خورشیدی برای فتوکاهش CO۲ است که می تواند به تولید متان و سینگاز با ارزش افزوده منجر شود. در این راه، توسعه کاتالیست های پایدار، کارآمد و مقاوم، اهمیت ویژه ای دارد. در یک مطالعه بین المللی، تیمی از محققان دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه پلی تکنیک مادرید، دانشگاه بینگهمتون، دانشگاه صنعتی لون بلژیک (KU Leuven)، موسسات پیشرفته فناوری شنژن و دانشگاه علوم پزشکی البرز موفق به طراحی یک نانوساختار پیشرفته برای فتوکاهش CO۲ شدند. این نانوساختار شامل نانوذرات سولفیدی با آنتروپی بالا (CoFeNiMnCu)S2 است که به شکل in situ روی لایه های بسیار نازک گرافیتی g-C3N4 رشد کرده اند. ترکیب این دو ماده، ساختاری آمورف–کریستالی به وجود می آورد که انتقال بار الکتریکی را تسهیل و جذب CO۲ را بهبود می بخشد. مزیت اصلی این سیستم، تعامل الکترونیکی چندفلزی بین عناصر Co، Fe، Ni، Mn و Cu است که باعث توزیع نامتقارن بارهای الکترونی و اختلال اتمی می شود و بنابراین مسیرهای واکنشی برای تولید متان و سینگاز بهینه می شود. آزمایش ها نشان داد که بازده این سیستم در فازهای مایع–جامد و گاز–جامد به ترتیب به ۱۰۶۳ و ۱۸۸۳ میکرومول بر گرم در ساعت و ۲۵۰ و ۳۲۱ میکرومول بر سانتی متر مربع در ساعت برای متان و سینگاز می رسد که این میزان ها نشان دهنده عملکرد بسیار بالا و قابل رقابت با پیشرفته ترین کاتالیست های موجود هستند. علاوه بر بازده بالا، نانوساختار HEMS@g-C3N4 ثبات طولانی مدت و قابلیت بازیابی را هم عرضه می کند. آزمایش های چرخه ای و طولانی مدت نشان داد که عملکرد کاتالیست در طی زمان تغییر قابل توجهی نمی کند و این امر استفاده صنعتی و پایدار از این فنآوری را ممکن می سازد. برای ساخت این نانوساختار، محققان از استراتژی دو مرحله ای سولفوریزاسیون الکلی با خودالگویابی گلیسرات استفاده کردند. این تکنیک به حل مشکل ناسازگاری فلزات چندگانه کمک کرده و امکان تشکیل یک ساختار یکپارچه با آنتروپی بالا را فراهم می آورد. ترکیب مزایای سولفیدهای فلزی و مواد با آنتروپی بالا، خصوصیت های فتوالکتروشیمیایی و بافتی منحصر به فردی به وجود می آورد که در تسریع واکنش های CO2 و افزایش بازده محصول نقش کلیدی دارد. به نقل از ستاد نانو، این موفقیت نشان میدهد که استفاده همزمان از مواد سولفیدی و چارچوب های با آنتروپی بالا می تواند راهکاری مؤثر برای تولید پایدار سوخت های تجدیدپذیر و کاهش دی اکسید کربن در مقیاس صنعتی باشد. فناوری HEMS@g-C3N4 نمونه ای موفق از سودجستن از نانومواد چندفلزی و نانوذرات پیچیده برای حفاظت محیط زیست و توسعه انرژی های پاک به حساب می آید و چشم اندازهای امیدوارکننده ای برای تحقیقات آینده در حوزه فتوکاتالیست ها و اقتصاد سبز عرضه می کند.خلاصه اینکه در یک مطالعه بین المللی، تیمی از پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه پلی تکنیک مادرید، دانشگاه بینگهمتون، دانشگاه صنعتی لون بلژیک (KU Leuven)، مؤسسات پیشرفته فناوری شنژن و دانشگاه علوم پزشکی البرز موفق به طراحی یک نانوساختار پیشرفته برای فتوکاهش CO۲ شدند. آزمایش ها نشان داد که بازده این سیستم در فازهای مایع–جامد و گاز–جامد به ترتیب به ۱۰۶۳ و ۱۸۸۳ میکرومول بر گرم در ساعت و ۲۵۰ و ۳۲۱ میکرومول بر سانتی متر مربع در ساعت برای متان و سینگاز می رسد که این میزان ها نشان دهنده عملکرد خیلی بالا و قابل رقابت با پیشرفته ترین کاتالیست های موجود هستند. فناوری HEMS@g-C3N4 نمونه ای موفق از سودجستن از نانومواد چندفلزی و نانوذرات پیچیده برای حفاظت محیط زیست و توسعه انرژی های پاک بشمار می رود و چشم اندازهای امیدوارکننده ای برای تحقیقات آینده در عرصه فتوکاتالیست ها و اقتصاد سبز عرضه می کند. منبع: خبرگزاری نفت و گاز 1404/11/20 09:58:33 5.0 / 5 14 تگهای خبر: انرژی , تولید , سوخت , صنعت این مطلب را می پسندید؟ (1) (0) X تازه ترین مطالب مرتبط بازار روغن موتور زیر فشار گرانی سرویسهای ساده خودرو میلیونی شد ایران به جمع ۸ تولیدکننده جهانی الکترود گرافیتی می پیوندد صدور کار سوخت المثنی چقدر زمان می برد؟ قیمت نفت صعودی ماند نظرات بینندگان در مورد این مطلب نظر شما در مورد این مطلب نام: ایمیل: نظر: سوال: = ۱ بعلاوه ۳